WO2001018744A1 - Druckschaltelement und dessen verwendung - Google Patents

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WO2001018744A1
WO2001018744A1 PCT/EP2000/008601 EP0008601W WO0118744A1 WO 2001018744 A1 WO2001018744 A1 WO 2001018744A1 EP 0008601 W EP0008601 W EP 0008601W WO 0118744 A1 WO0118744 A1 WO 0118744A1
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WO
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electrically conductive
element according
switching element
pressure
carrier material
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PCT/EP2000/008601
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Zenker
Michael Kettler
Original Assignee
Schott Glas
Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Schott Glas
Carl-Zeiss-Stiftung
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Publication date
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Priority to EP00956509A priority patent/EP1208530A1/de
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2209/00—Layers
    • H01H2209/024—Properties of the substrate
    • H01H2209/038—Properties of the substrate transparent
    • H01H2209/04—Glass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2209/00—Layers
    • H01H2209/068—Properties of the membrane
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    • H01H2209/084—Glass
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2231/00—Applications
    • H01H2231/004—CRT

Definitions

  • the invention relates to a pressure switching element with at least one keyboard surface formed from a flexible carrier material disc and at least one further carrier material disc, each of which has at least one electrically conductive layer on the mutually facing surfaces, the opposing electrically conductive layers being kept at a distance with the aid of a holder and the electrically conductive layers touching one another at the essentially point-specific pressure loading point when the flexible carrier material disk is loaded.
  • the invention further relates to the use of such a pressure switching element.
  • Such pressure switching elements are also known as touch panels.
  • transparent pressure switch elements are often used today as input media in the form of an attachment module in front of flat screens or television screens.
  • touch panels can also be used as a control terminal instead of a classic keyboard without being combined with a flat screen or television screen.
  • the different touch panels have different user interfaces.
  • Touch panels based on capacitive operating principles have a mechanically non-compliant glass surface during operation.
  • the principle of operation is based on the fact that, due to the different dielectric of the finger or the auxiliary tool compared to the air, a change in capacitance is formed around the point of contact and the function is limited to such dielectrics only.
  • the disadvantage here is that one Contamination around the point of contact can be mistakenly interpreted as touch.
  • capacitive displays have a high mechanical, physical and chemical resistance. Capacitive displays are therefore used, for example in communication terminals in banks, information terminals or the like.
  • Ultrasound touch panels, infrared touch panels and field effect touch panels are based on comparable optical or electrical principles.
  • the surface can be made of glass. Contamination is also critical here, so that such designs are aimed at similar areas of application as capacitive panels. However, their market share is much smaller than the capacitive panels.
  • Resistive touch panels are based on spacing a conductively coated flat carrier, the base material of which is made of glass or plastic panes a few millimeters thick, with a thin, deformable film that is also conductively coated. When the film is touched, its deformation leads to local contacting of the two opposite conductive layers.
  • resistive touch panels there are two versions of resistive touch panels:
  • Analog touch panels The conductive layers must have a very homogeneous, locally constant surface resistance. By reading out the electrical voltage values, the location of the contact can be inferred due to the very homogeneous surface resistance.
  • Digital touch panels The electrically conductive layers of the carrier and the film are structured so that discrete flat structures are created and discrete flat areas (matrix elements) are defined by the superimposition of at least one structured layer.
  • discrete flat structures By touching the touch panel there is a local short circuit between the discrete structures, which means that the location of the contact in a discrete flat area can be inferred within the framework of the structure size of the structures.
  • both the manufacturing effort for the touch panel and the effort for evaluating the individual signals from the multitude of connecting paths to the discrete structures increase very strongly.
  • the advantage of a digital touch panel over an analog touch panel is that the requirements for homogeneity and calibration of the active operating area are lower.
  • the resistive touch panel described in US Pat. No. 5,283,558 has elements of both an analog and a digital touch panel.
  • the touch panel consists of a first carrier, the surface of which is provided with parallel, location-sensitive, electrically conductive strips, the strips being contacted at one end via a resistance strip.
  • the touch panel consists of a second carrier, the surface of which is designed analogously to the first carrier.
  • the surface of the first or second carrier is additionally provided with electrically conductive earthing strips, which are arranged in the immediate vicinity of the location-sensitive strips.
  • the first and second carriers are arranged one above the other in such a way that the location-sensitive strips of the two carriers are orthogonal to one another.
  • the location-sensitive strips and the grounding strip come into contact at the location of the pressure load.
  • the resistance between the location-sensitive strips and the grounding strips depends on the location of the pressure load.
  • the resistance strips and ground strips are each connected to analog-digital converters to determine the x and y coordinates of the pressure load point. Compared to known digital or analog touch panels, this touch panel has an extremely complex and complex structure.
  • Transparent plastics are used as the film material in the touch panels currently predominantly available on the market. These are kept at a distance from the carrier material by means of spacers, so that incorrect switching (touching the conductive layers) without actuation is excluded.
  • one advantage of resistive touch panels is that a mechanical, albeit low, mechanical deformation force has to be exerted on the film for actuation. Therefore, their sensitivity to contamination is significantly lower, which is why almost exclusively resistive touch panels are used in safety-relevant areas such as medical technology and industrial automation.
  • a disadvantage of using plastics as film material is that the physical and chemical resistance is significantly lower than that of glass user interfaces.
  • Novel types of resistive touch panels are being used to use a thin glass pane as the film, which has sufficient deformability at a thickness of 0.15 mm to 0.4 mm.
  • Such a surface has the advantages of the chemical and physical resistance of glass with little risk of incorrect switching.
  • EP 0 546 003 B1 discloses a pressure switch element formed from a glass laminate, which is formed from a flexible thin glass pane and at least one carrier material pane, each of which has an electrically conductive layer on the mutually facing surfaces.
  • the opposing electrically conductive layers are kept at a distance using a spacer.
  • the electrically conductive layers touch one another at the essentially point-specific pressure load point.
  • a pressure switch element of comparable construction is known from US 4,901,074.
  • the invention has for its object to find a pressure switching element that can be manufactured with reduced manufacturing effort and whose signals can be evaluated with little effort and assigned to the location of a pressure load.
  • a pressure switching element (1) with at least one keyboard surface (4) formed from a flexible carrier material disc (2) and at least one further carrier material disc (3), each of which has at least one electrically conductive layer (5, 6), the opposing standing electrically conductive layers (5, 6) with the aid of a holder (7)
  • Pressure switching element (1) is provided such that at least one of the electrically conductive layers (5, 6) is subdivided into flat areas (8) (matrix elements) of any structure, and that at least two flat areas (8) each have an electrically conductive one
  • Resistor network are that when applying an external voltage and / or an external
  • At least the part of the electrically conductive layer (5, 6) that lies at least partially within a control panel (10) of a pressure switch element (1) according to the invention can be structured, for example, like a known digital pressure switch element - at least one of the electrically conductive layers (5, 6 6) is divided into arbitrarily structured, flat areas (8) (matrix elements). Characterized in that at least two flat areas (8) of an electrically conductive layer (5, 6) are contacted via connecting elements (9), which preferably act as voltage and / or current distributors, so that the contacted flat areas (8) are part of a resistor network, but there is no need for the large number of connecting lines of a digital pressure switching element that are necessary for each individual matrix element.
  • the evaluation of the signals can be as simple as with an analog pressure switching element be made.
  • an analog pressure switching element there are far lower demands on the homogeneity of the sheet resistance of the conductive layer than in known analog pressure switching elements, since when an external voltage and / or an external current is applied to a resistor network, a graduated voltage and / or a graduated current is applied to each via connecting elements (9) adjusts the flat area (8) of the resistance network and since each flat area (8) contacted via connecting elements (9) can be assigned a graded resistance value or a resistance area.
  • the stepped voltage, the stepped current and / or the stepped resistance value of the flat area (8) which is touched and thus contacted by the respectively opposite layer (5, 6) is via at least one of the Layers (5, 6) measurable.
  • the measured value is characteristic of the location of the respective flat area (8) of a layer (5, 6).
  • the location of the pressure load can be determined using one or more measured values.
  • the glass keyboard according to the invention is constructed much more simply than the touch panel described in US Pat. No. 5,283,558, in particular the grounding strips necessary for the function of the touch panel can be completely dispensed with.
  • the stepped voltage, the stepped current and / or the stepped resistance value of the flat area (8) which is touched and thus contacted by the respectively opposite layer (5, 6) is preferably at least one the layers (5, 6) by means of an analog-digital converter measurable, the analog-digital converter translating the respective measured values into digital positions.
  • the measured values (signals) are transmitted via at least one analog-to-digital converter, preferably as part of at least one analog controller, to the location of the flat area (8) which is touched by the respective opposite layer (5, 6) and thus contacted. and ultimately assigned to the location of the pressure load point.
  • the analog controller also has the task of controlling the sequence of at least one measurement process to uniquely determine the location of the pressure load point. This is generally carried out by activating the pressure switching element (1) with a voltage or current source, in the case of several activations, via changing connection points (11) of the pressure switching element (1).
  • the analog controller has the task of transmitting the measurement information (signals) to a control unit.
  • At least two flat areas (8) are contacted via connecting elements (9) in series and / or parallel connection, so that the contacted flat areas (8) are part of a resistance network.
  • the connecting elements (9) preferably act as voltage and / or current distributors and form together with the contacted flat areas
  • the connecting elements (9) and / or the flat areas (8) are preferably electrical resistors or they have an electrical resistance value.
  • the connecting elements particularly preferably have
  • the connecting elements (9) are likewise preferred or have resistance bridges, the connecting elements (9) preferably being or having electronic resistance components and / or sheet resistors, in particular thin-film and / or thick-film resistors.
  • the connecting elements (9) are arranged on the pressure switching element (1), in particular on the flexible carrier material disc (2) and / or the carrier material disc (3), the connecting elements (9) being particularly preferred the electrically conductive layer (5, 6) are structured.
  • the structuring or subdivision of the connecting elements (9) and / or the flat areas (8) into a network can be carried out, for example, by means of ablative methods, in particular by structuring the electrically conductive layer (5, 6) with a laser beam or by means of photolithographic structuring of the electrically conductive Layer (5, 6) take place.
  • the flat areas (8) are preferably structured in the form of strips, rings and / or ring segments, the flat areas (8) are preferably aligned with one another in a selected coordinate direction of a selected coordinate system (e.g. polar coordinates, Cartesian coordinates).
  • a selected coordinate system e.g. polar coordinates, Cartesian coordinates
  • the flat areas (8) of the layers (5, 6) are particularly preferably structured in the form of parallel strips, the strips of the layer (5) preferably being arranged orthogonally to the strips of the layer (6) and thus a cartesian coordinate system ( x, y coordinates).
  • the flat areas (8) are preferably at least partially within an operating field (10) of the pressure switching element (1).
  • the pressure switching element (1) preferably has at least two connection points or connection points (11) for the voltage and / or power supply of one or more resistance networks. If, for example, there is a resistance network on the flexible carrier material disc (2) and another resistance network on the carrier material disc (3), each electrically conductive layer (5, 6) can have two connection points (11). However, there may also be a connection point (11) on the layer (5) of the flexible carrier material disc (2) and the other connection point (11) on the layer (6) of the carrier material disc (3).
  • the application of an external voltage and / or an external current to a resistance network when the flexible carrier material disc (2) is under pressure and a graduated voltage and / or a graduated current occur at each flat area (8) contacted via connecting elements (9) Resistor network sets.
  • the stepped voltage, the stepped current and / or the stepped resistance value of the flat area (8) which is touched by the respectively opposite layer (5, 6) and thus contacted can be measured via at least one of the layers (5, 6) ,
  • the electrically conductive layers (5, 6) have at least two connection points (11) for applying an external voltage and / or an external current to at least one resistance network.
  • the stepped voltage, the stepped current and / or the stepped resistance value of the flat area (8) which is touched by the respectively opposite layer (5, 6) and thus contacted, is preferably via the connection points (11) and / or via at least an additional contact point (13) of the layers (5, 6) can be measured. If there are at least two connection points (11) on each layer (5, 6), there is at least one contact point (13) on the opposite layer (5, 6).
  • At least one resistance network is preferably located on the flexible carrier material disc (2) and / or the carrier material disc (3) and or at least one resistance network is localized on the flexible carrier material disc (2) and the carrier material disc (3) and when the flexible carrier material disc (2) is loaded under pressure. touched by the opposite layer (5, 6) and thus completely contacted.
  • the flexible carrier material pane (2) is a thin glass pane
  • the carrier material pane (3) is a glass pane
  • the electrically conductive layer (5, 6) is a transparent, electrically conductive layer, in particular an ITO layer, an Fe 2 layer O 3 - or an SnO 2 layer.
  • the pressure switching element (1) is preferably a glass keyboard.
  • the pressure switching element (1) is preferably used to operate, control, regulate and / or control essentially electrically operated devices and / or devices, in particular from the fields of household, domestic technology, banks, services, e-commerce, multimedia, consumer electronics, Telecommunications, medicine, fitness, leisure, traffic, industry, science and measurement technology.
  • an essentially transparent pressure switch element (1) is preferably used for the operation, control, regulation and / or control of essentially electrically operated devices and / or devices, in particular from the fields of household and domestic technology , Banking, services, e-commerce, multimedia, consumer electronics, telecommunications, medicine, fitness, leisure, transport, industry, science and measurement technology.
  • the described use of the pressure switch element (1) according to the invention is particularly aimed at the combination of a transparent pressure switch element (1) with a display element, for example a background image or a flat screen (TFT (Thin Film Transistor), STN (Super Twisted Neumatic), LCD (Liquid Cristal Display ), Pale (Plasma Addressed Liquid Display), PDP (Plasma Display Panel), EL (Electro Luminescence)).
  • a combination with a television screen is also possible if it is a so-called Fiat panel. This type of television screen has recently come onto the market. Compared to classic television screens, they have a flat instead of a classic curved front.
  • the surface of a screen can also serve as a carrier material disc (3) of the pressure switching element (1), which among other things. a particularly compact and integrated design allows.
  • the user interface of the pressure switch element (1) is preferably formed from a thin glass pane or the pressure switch element (1) is even a glass keyboard, there are further advantages for the use of the invention, such as. B. easy and simple cleaning and sterilizability and thereby improved hygiene, high scratch resistance, high Resistance to a large number of chemicals as well as solvents and cleaning agents, high transparency and UV resistance, very good tightness, in particular to liquids and gases, and high temperature resistance.
  • a pressure switching element (1) according to the invention in particular if the pressure switching element (1) is a glass keyboard, is preferably integrated in the electrically operable device or the device or is arranged on or on such a device, the pressure switching element being particularly preferably in a viewing window of the electrically operable Device is integrated or arranged on or on such a viewing window.
  • a pressure switch element (1) according to the invention in particular a transparent pressure switch element (for example the glass keyboard) and particularly preferably in connection with a display element, is at least integrated in at least part of a household appliance, in particular in a door, in a viewing window or in an operating panel. is arranged on or on such a door, a viewing window or a control panel.
  • a pressure switching element according to the invention for operating a microwave device or an oven can be integrated directly into the microwave device door or into the oven door.
  • the space for the operating elements originally arranged on the lateral front edge area of the appliances can thus either be omitted, the appliances can be made correspondingly more compact, or the space freed up can be used, for example, as an additional cooking space.
  • a corresponding pressure switch element forms the viewing door or the viewing window of a household appliance or is arranged on or on a viewing door or a viewing window in such a way that this is completely overlaid.
  • a part of the pressure switching element is deposited with a display element, so that the original function of the viewing door or the viewing window is retained.
  • This type of arrangement additionally creates a particularly homogeneous overall impression of the household appliance.
  • Fig. 1 A pressure switching element according to the invention in cross section.
  • FIG. 2c An arrangement of the flexible carrier material disc according to FIG. 2a and the carrier material disc according to FIG. 2b of a pressure switching element according to the invention with structuring of the electrically conductive layers in supervision.
  • Fig. 2d An equivalent circuit diagram with electrical resistances of the structuring according to Fig. 2a or 2b.
  • the connection points A, B and the connection points C, - C n between the resistors can be found in the structures of FIGS. 2a and 2b.
  • Fig. 2e equivalent circuit diagram for two structured support glass panes one above the other (see Fig. 2c), which are indicated by a double arrow conductively connected via a pressure load point.
  • a pressure switch element contains at least one such structured layer.
  • connection points A, B, B 'and the connection points C, - C n between the resistors can be found in the structures of FIG. 3a.
  • 3c equivalent circuit diagram for two structured glass panes one above the other according to FIG. 3a, which are indicated by a double arrow at a pressure load point (contact point).
  • Fig. 3d equivalent circuit diagram for a voltage measurement process according to Fig. 3c in the event that the resistors R AC1 and R ACr and R CkCI and R Ck . cr have the same value.
  • An electrical voltage or a current is applied via two connection points A and B and the measurement is carried out via an additional connection point D.
  • Fig. 3e equivalent circuit diagram for a voltage measurement process as in Fig. 3d but for the case that the resistors R AC1 and R Acr and R Ck ⁇ and R Ck ⁇ . do not have the same value.
  • 3f equivalent circuit diagram for a voltage or current measurement process according to FIG. 3c via two connection points A and D.
  • FIG. 4a An embodiment of a structuring of an electrically conductive layer of a glass or flexible thin glass carrier material of a pressure switching element according to the invention, which already defines flat pressure switching areas (matrix elements) preferably on a carrier material disc.
  • connection points A, B, C, D and the connection points E k , between the resistors can be found in the structures of FIG. 4a.
  • FIG. 4c equivalent circuit diagram for a structured layer of a carrier glass pane according to FIG. 4a, which is indicated by a double arrow and is conductively connected via a pressure loading point (contact point) to a preferably unstructured second pane which is provided with an additional connection point F.
  • 4d Equivalent circuit diagram for a voltage measurement process according to FIG. 4c via the two connection points A and B for applying an electrical voltage or a current and the additional connection point F.
  • 4e equivalent circuit diagram for a voltage or current measurement process according to FIG. 4c via two connection points A and F.
  • the pressure switch element (1) according to the invention shown in FIG. 1 consists of an upper, flexible thin glass pane (2) formed keyboard surface (4) and a lower, relatively thick carrier material pane (3) made of glass.
  • the two panes (2, 3) each have a transparent, electrically conductive ITO layer (5, 6) on the mutually facing surfaces, the opposing electrically conductive layers (5, 6) with the aid of a holder (7) Are kept at a distance and the electrically conductive layers (5, 6) touch when the flexible thin glass pane (2) is subjected to pressure at the essentially point-specific pressure load point.
  • the electrically conductive layers (5, 6) are divided into flat areas (8) (strip-shaped matrix elements), and the flat areas (8) each of an electrically conductive layer (5, 6) are connected via electrically conductive connecting elements (not shown) act as a voltage and / or current distributor, contacted, so that the contacted flat areas (8) are part of a resistance network.
  • a graded resistance value can be assigned to each flat area (8) contacted via connecting elements (9).
  • the stepped voltage, the stepped current and / or the stepped resistance value of the flat area (8) which is touched and thus contacted by the respectively opposite layer (5, 6) is via at least one of the Layers (5, 6) can be measured, the measured value being characteristic of the location of the respective flat area (8).
  • Fig. 2a shows the flexible thin glass pane (2)
  • Fig. 2b shows the carrier glass pane (3) and the respective structuring of the electrically conductive layer (5, 6) in flat areas (8), connecting elements (9), supply line connections (12) and Junction points (11).
  • the structuring was carried out by means of a laser beam, the electrically conductive layer (5, 6) along the thin dividing lines being completely removed.
  • the structuring can also be produced with two or more alternating layers which have different surface resistances.
  • the electrically conductive layer (5, 6) is divided within the control panel (10) of the pressure switching element (1) into flat areas (8) (strip-shaped matrix elements) arranged parallel to one another.
  • the flat areas (8) are each connected at their one narrow end via connecting elements (9), which are also structured from the electrically conductive layer (5, 6), so that the connected flat areas (8) are connected in series.
  • the connection points between the flat areas (8) and the connection elements (9) are the narrow, conductive openings in the dividing line at the points C to C 29 in FIG. 2a and C to C 36 in FIG. 2b.
  • the resistance value of a connection element results from the distance between the connection points C- and C i + 1 , the width of the connection element (9) and the surface resistance of the conductive layer (5, 6).
  • the connecting elements (9) are contacted in Fig.
  • connection points A, B for voltage and / or power supply, whereby when an external voltage or an external current is applied the connection points (11) set graduated measurable voltages and / or currents of the individual flat areas (8).
  • connection resistance of approximately 900 for the electrically conductive layer (6) (FIG. 2b) between the connection points (11) ⁇ . 495 ⁇ are allotted to the flat areas (8) and to the connecting elements (9) via which the flat areas (8) are in contact with one another, and 455 ⁇ to the supply line connections (12) between the connecting elements (9) and the connection points (11) , so that the active analog evaluation range with 495 ⁇ is limited to about 52% of the connected value.
  • An alternative embodiment is the use of highly conductive printed bus connections between the connecting elements (9) and the connection area (11), so that the evaluation area is increased to almost 100%.
  • Analog controllers on the market can generally process resistors of the order mentioned, so that the glass keyboard (1) can be connected to such controllers without further modification.
  • FIG. 2c shows the flexible thin glass pane (2) according to FIG. 2a and the carrier glass pane (3) according to FIG. 2b lying one above the other.
  • the flat areas (8) (matrix elements) of one layer (5) are arranged orthogonally to those of the other layer (6) and thus brought together to form an overall matrix.
  • the flat area of the layer (5) represents the x-coordinate
  • the flat area (8) of the layer (6) the y-coordinate of the total matrix
  • the size of the resulting square area essentially the resolution of the pressure switch element (1) certainly.
  • the stepped voltage, the stepped current and / or the stepped resistance value of the flat area (8), which touches through the respective opposite flat area (8) of the layer (5, 6) and thus contacts is about at least one of the layers (5, 6) can be measured, the measured value being characteristic of the location of the respective flat area (8). Knowing the graded voltages, currents and / or resistance values of the contacting flat areas (8), the location of the pressure load point (contact point) is clearly determined.
  • the respective measured values (signals) are evaluated by an analog-digital converter in the analog controller.
  • FIG. 2d An equivalent circuit diagram made up of electrical resistors for the structures of the electrically conductive layers in FIGS. 2a and 2b is shown in FIG. 2d.
  • the connecting elements form a linear resistor network between C, and C n (horizontal resistors).
  • the flat areas each represent a resistor that is only contacted on one side (vertical resistors).
  • FIG. 2e shows a switching and voltage measurement process (with pressure load).
  • the switching point in a matrix element is indicated by the curved double arrow in which the switching contact between the two opposite flat areas is made.
  • One of the conductive layers is activated via the connection points A and B with an electrical voltage source, so that the resistance chain (series connection) of the connecting elements works as a voltage divider.
  • An analog-to-digital converter for voltage measurement is connected via the other opposite conductive layer via an additional connection point D (this can also be a connection point A, B of this layer, for example) and used as a measurement sensor.
  • the location of the flat area contacted under pressure loading can be inferred from the graduated measured value.
  • the simplified equivalent circuit diagram is shown in Fig. 2f.
  • R C1D The resistance between C 1 and D (R C1D ) is irrelevant for the measuring process, since a voltmeter always works with a high-resistance input resistance (R,), which will be very large compared to R C1D .
  • the measurable voltage value is set between the connection points A to B via the resistance chain alone. At least two measuring processes are always necessary, in which a voltage (current) source is created between different connection points A - D in order to determine a clear two-dimensional contact position (pressure load point). A measurement process is indicated in FIG.
  • a voltage (current) source is applied between the two conductive layers between the connection points A and D via the contact point (pressure load point) and the associated current (voltage) value and / or Resistance value is measured via the resistor chain A - D. If the resistance C, - D is always smaller than a connection resistance between C, and C, +1 , then the flat areas can always be assigned a graded current (voltage) value and / or resistance value. At least two measuring processes are always necessary, in which a voltage (current) source is created between different connection points A - D in order to determine a clear two-dimensional contact position.
  • a carrier disk (3) and a flexible thin glass pane (2) are used, one of the panes being provided with a structured electrically conductive layer (5, 6), for example similar to the embodiment in FIG. 2a (flat areas (8)), and the other pane is preferably provided with an unstructured electrically conductive layer (5, 6) with a connection point D.
  • the measuring process is illustrated in FIG. 2g, a voltage (current) source being applied between the two conductive layers (5, 6) between the connection points A and D via the contact point and the associated current (voltage) value and / or resistance value can be measured via the resistance chain A - D.
  • the flat areas can always be assigned a current (voltage) area and / or a resistance area which is different from those of the other flat areas and uniquely identifies a flat area in a graded manner
  • the orthogonal coordinate of the contact position in this area can be determined in a continuous, non-graded manner via the current (voltage) value and / or resistance value, which is within the limits of the current (voltage) range and / or resistance range of the flat area.
  • a two-dimensional printing position can be determined by combining a structured layer and a preferably unstructured layer with a single measuring operation, in a graduated manner in a coordinate and in a continuous manner in the coordinate orthogonal to it.
  • the measuring process does not require switching the voltage (current) source between two connection pairs and can be carried out in a simplified manner with a single analog measurement.
  • a special application would be the implementation of a single or a group of at least two sliders.
  • the structuring of one of the conductive layers (5, 6) of a pressure switching element (1) according to the invention, as described in exemplary embodiment 1, is carried out according to FIG. 3a.
  • the flat areas (8) are contacted at both ends with connecting elements (9).
  • the structuring of the second conductive layer (5, 6) is preferably arranged orthogonally to it in accordance with exemplary embodiment 1.
  • the equivalent circuit diagram of this structuring is shown in Fig. 3b.
  • 3c shows a switching and voltage measuring process.
  • the switching point in a matrix element is indicated by the curved double arrow, in which the switching contact between the two opposite flat areas is made.
  • One of the conductive layers is activated via the connection points A and B with an electrical voltage source, so that the resistance chain of the connecting elements works as a voltage divider.
  • the resistance between 0.0 / and D (R C1D ) is irrelevant for the high-resistance voltage measurement.
  • the measured voltage value is only set via the resistance chain A - B. At least two measuring processes are always necessary, in which a voltage (current) ) source is created to determine a clear two-dimensional contact position.
  • one of the conductive layers is structured similar to a layer in exemplary embodiment 3 and the other layer is preferably unstructured.
  • the resistance network of the structured side is constructed asymmetrically in such a way that the voltage potentials when the network is activated in ascending or descending order according to C 1 t C, C 2 , C 2 ', ..., C n , C n ' to adjust.
  • a voltage measurement across the connection point D of the preferably unstructured disk is illustrated in FIG. 3e. Non-overlapping voltage ranges are formed in the individual flat areas C ,, .. C ⁇ .
  • the two-dimensional coordinate of the printing position can be clearly determined, in such a way that the flat areas can be assigned graded voltage ranges and the orthogonal position in a flat area can be assigned via the non-graduated voltage value within the associated voltage range.
  • a two-dimensional printing position can be determined by combining a structured layer and a preferably unstructured layer with a single measuring operation, in a graduated manner in a coordinate and in a continuous manner in the coordinate orthogonal to it.
  • the pressure switching element is constructed as in exemplary embodiment 4.
  • a voltage (current) source is created between the connection points A and D via the contact point (pressure load point).
  • a representation of the measuring process is explained in Fig. 3f.
  • the current (voltage) measurement and / or resistance measurement via the resistance network A - D allows a clear assignment of the area when the resistance between the contact point and the connection point due to different pressure positions is no more than the resistance value of a connecting element C, - C l + 1 fluctuates. At least two measurements over different connection points A - C and D are necessary for a two-dimensional position determination.
  • the two-dimensional position can be clearly determined.
  • a combination of a structured disc and a preferably unstructured disc can be used to determine a two-dimensional printing position with a single measuring process, in a graduated manner in a coordinate and in a continuous manner in the coordinate orthogonal to it.
  • the structuring of one of the conductive layers (5, 6) of a pressure switching element (1) according to the invention, as described in exemplary embodiment 1, is carried out according to FIG. 4a.
  • the structuring takes place in individual flat, here square areas (8) which already have a complete two-dimensional matrix structure. Adjacent flat areas (8) are connected by connecting elements (9) which are designed as structured channels, from the shape of which their preferably identical resistance values result.
  • the structure has four connection points A - D, which are preferably located opposite one another in pairs.
  • the resistance of a connecting element (9) results from its width, length and the sheet resistance of the conductive layer (5, 6).
  • the other opposite conductive layer (5, 6) is preferably unstructured and has at least one connection point F.
  • the equivalent circuit diagram of the structured layer (5, 6) is shown in FIG. 4b, and a voltage measurement is explained in FIG. 4c.
  • An electrical voltage and / or a current is applied between two of the connection points A - D and the voltage value within the resistance network at the contact point is evaluated analogously via the measuring contact F via the contact point.
  • the pressure switching element is constructed as in exemplary embodiment 6, but is activated via one of the connection points (A - D) on the structured disk and the connection point F on the preferably unstructured disk with a voltage (current) source (FIG. 4e).
  • the resistance R FEkl between F and E kl is preferably small compared to the difference between any two resistance chains R FEkl and R FEmn . If F is now congruent with connection point B on the other carrier disk, then the lines A - F form an axis of symmetry on the structure according to FIG. 4a-c and pressure contacts on the points E k and E, k provide the same current ( Voltage) measured value and / or resistance value. Then at least two measuring processes with different connection points A - D and F are necessary in order to clearly determine the printing position.
  • connection point F is preferably congruent with connection point C or D or another point, so that a line AF does not form an axis of symmetry on the resistor network according to FIGS. If, in addition, the resistance R FEk , between F and E kl is small compared to the difference between any two resistance chains R FEk , and R FEmn , then a single analog current (voltage) measurement and / or resistance measurement is sufficient under these conditions, to uniquely determine a printing position E w . In this way, the two-dimensional coordinate of a printing position can be determined in a graded and unambiguous manner by a single current (voltage) measurement and / or resistance measurement. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckschaltelement (1) mit mindestens einer aus einer flexiblen Trägermaterialscheibe (2) gebildeten Tastaturoberfläche (4) und mindestens einer weiteren Trägermaterialscheibe (3), die auf den einander zugewandten Flächen jeweils wenigstens eine elektrisch leitende Schicht (5, 6) aufweisen, wobei die sich gegenüberstehenden elektrisch leitenden Schichten (5, 6) mit Hilfe einer Halterung (7) auf Abstand gehalten sind und wobei sich die elektrisch leitenden Schichten (5, 6) bei Druckbelastung der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) an der im wesentlichen punktuellen Druckbelastungsstelle berühren. Bei dem Druckschaltelement (1) ist u.a. weiterhin vorgesehen, dass wenigstens eine der elektrisch leitenden Schichten (5, 6) in beliebig strukturierte, flächige Bereiche (8) (Matrixelemente) unterteilt ist, wobei bei Druckbelastung der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) eine abgestufte Spannung, ein abgestufter Strom und/oder ein abgestufter Widerstandswert des flächigen Bereichs (8), der durch die jeweils gegenüberliegende Schicht (5, 6) berührt und somit kontaktiert ist, über wenigstens eine der Schichten (5, 6) messbar ist, wobei der Messwert charakteristisch für den Ort des jeweiligen flächigen Bereichs (8) ist.

Description

Druckschaltelement und dessen Verwendung
Die Erfindung betrifft ein Druckschaltelement mit mindestens einer aus einer flexiblen Trägermaterialscheibe gebildeten Tastaturoberfläche und mindestens einer weiteren Trägermaterialscheibe, die auf den einander zugewandten Flächen jeweils wenigstens eine elektrisch leitende Schicht aufweisen, wobei die sich gegenüberstehenden elektrisch leitenden Schichten mit Hilfe einer Halterung auf Abstand gehalten sind und wobei sich die elektrisch leitenden Schichten bei Druckbelastung der flexiblen Trägermaterialscheibe an der im wesentlichen punktuellen Druckbelastungsstelle berühren. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung eines solchen Druckschaltelements.
Derartige Druckschaltelemente auch Touch-Panels genannt sind bekannt. Insbesondere transparente Druckschaltelemente werden heute vielfach als Eingabemedien in Form eines Vorsatzmoduls vor Flachbildschirmen oder Fernsehbildschirmen eingesetzt. Darüber hinaus werden Touch-Panels auch ohne Kombination mit einem Flachbildschirm oder Fernsehbildschirm als Bedienterminal anstelle einer klassischen Tastatur eingesetzt.
Auf dem Markt sind verschiedene Bauformen transparenter Touch-Panels erhältlich. Allen Bauformen ist gemeinsam, daß der Ort der Berührung der Oberfläche des Touch-Panels durch einen Finger oder ein Hilfswerkzeug (Stift o.a.) in elektrische Signale umgewandelt wird. Auf Basis dieser Signale wird der Berührungsort der Oberfläche des Touch-Panels detektiert. Durch eine zentrale Recheneinheit, die sowohl die Signale des Touch-Panels aufnimmt und auswertet als auch den Flachbildschirm steuert, wird eine besonders bedienerfreundliche Rechnerkommunikation ermöglicht.
Für den Benutzer sichtbar und zum Teil auch bei der Bedienung "erfühlbar" weisen die unterschiedlichen Touch-Panels verschiedene Bedienoberflächen auf. Auf kapazitiven Wirkprinzipien basierende Touch-Panels weisen eine bei der Bedienung mechanisch nicht nachgiebige Glasoberfläche auf. Das Funktionsprinzip basiert darauf, daß sich aufgrund der unterschiedlichen Dielek- trizität des Fingers oder des Hilfswerkzeugs im Vergleich zur Luft eine Kapazitätsänderung um den Berührungspunkt ausbildet und die Funktion nur auf solche Dielektrika beschränkt ist. Nachteilig ist hier, daß auch eine Kontamination um den Berührungspunkt irrtümlicherweise als Berührung gedeutet werden kann. Da die Oberfläche aus dickem Glas (einige Millimeter) besteht, besitzen kapazitive Displays eine hohe mechanische, physikalische und chemische Resistenz. Kapazitive Displays werden daher, beispielsweise in Kommunikationsterminals in Banken, Informationsterminals o.a. eingesetzt.
Auf vergleichbaren optischen oder elektrischen Wirkprinzipien basieren Ultra- schall-Touch-Panels, Infrarot-Touch-Panels und Feldeffekt-Touch-Panels. Auch hier kann die Oberfläche aus Glas bestehen. Kontaminationen sind auch hier kritisch, so daß derartige Bauformen in ähnliche Anwendungsbereiche zielen wie kapazitive Panels. Allerdings ist deren Marktanteil wesentlich geringer als der kapazitiver Panels.
Resistive Touch-Panels basieren demgegenüber darauf, einen leitfähig beschichteten ebenen Träger, dessen Grundmaterial aus einigen Millimeter dicken Glas- oder Kunststoffscheiben besteht, mit einer ebenfalls leitfähig beschichteten dünnen, verformbaren Folie planparallel zu beabstanden. Bei Berührung der Folie führt deren Verformung zur lokalen Kontaktierung der beiden gegenüberliegenden leitfähigen Schichten. Prinzipiell existieren zwei Ausführungsformen resistiver Touch-Panels:
• Analog-Touch-Panels: Die leitfähigen Schichten müssen hierbei einen sehr homogenen, örtlich konstanten Flächenwiderstand besitzen. Durch Auslesen der elektrischen Spannungswerte kann wegen des sehr homogenen Flächenwiderstandes auf den Ort der Berührung geschlossen werden.
• Digital-Touch-Panels: Die elektrisch leitfähigen Schichten von Träger und Folie sind strukturiert, so daß diskrete flächige Strukturen entstehen und durch die Überlagerung von mindestens einer strukturierten Schicht überlagerte diskrete flächige Bereiche (Matrixelemente) definiert sind. Durch Berührung des Touch-Panels entsteht ein lokaler Kurzschluß zwischen den diskreten Strukturen, wodurch im Rahmen der Strukturgröße der Strukturen auf den Berührungsort in einem diskreten flächigen Bereich geschlossen werden kann. Mit steigender Anzahl an diskreten Strukturen und dadurch erhöhter Ortsauflösung des Touch-Panels steigt sowohl der Herstellungsaufwand des Touch-Panels als auch der Aufwand für die Auswertung der einzelnen Signale aus der Vielzahl der Anschlussbahnen zu den diskreten Strukturen sehr stark an. Der Vorteil eines Digital-Touch-Panels gegenüber einem Analog-Touch-Panel besteht darin, daß die Anforderungen an die Homogenität und Kalibrierung des aktiven Bedienbereiches geringer sind.
Das in der US 5,283,558 beschriebene resistive Touch-Panel weist sowohl Elemente eines Analog- als auch eines Digital-Touch-Panels auf. So besteht das Touch-Panel aus einem ersten Träger, dessen Oberfläche mit parallel angeordneten, ortssensitiven, elektrisch leitenden Streifen versehen ist, wobei die Streifen an deren einem Ende über einen Widerstandsstreifen kontaktiert sind. Weiterhin besteht das Touch-Panel aus einem zweiten Träger, dessen Oberfläche analog zum ersten Träger gestaltet ist. Die Oberfläche des ersten oder zweiten Trägers ist zusätzlich mit elektrisch leitenden Erdungsstreifen versehen, die in unmittelbarer Nachbarschaft zu den ortssensitiven Streifen angeordnet sind. Erster und zweiter Träger sind derart übereinander angeordnet, daß die ortssensitiven Streifen der beiden Träger orthogonal zueinander sind. Bei Druckbelastung eines Trägers kommt es am Ort der Druckbelastung zum Kontakt der ortssensitiven Streifen und des Erdungsstreifens. Der Widerstand zwischen den ortssensitiven Streifen und den Erdungsstreifen ist dabei abhängig vom Ort der Druckbelastung. Die Widerstandsstreifen und Erdungsstreifen sind jeweils mit Analog-Digital- Wandlern verbunden um die x- und y-Koordinate der Druckbelastungsstelle zu bestimmen. Im Vergleich zu bekannten Digital- oder Analog-Touch-Panels besitzt dieses Touch-Panel einen außerordentlich komplexen und aufwendigen Aufbau.
Als Folienmaterial werden bei den derzeit vorwiegend am Markt erhältlichen Touch-Panels transparente Kunststoffe eingesetzt. Diese werden über Abstandhalter zu dem Trägermaterial auf Abstand gehalten, so daß eine Fehlschaltung (Berührung der leitfähigen Schichten) ohne Betätigung ausgeschlossen ist. Im Vergleich zu anderen Bauformen von Touch-Panels besteht ein Vorteil resistiver Touch-Panels darin, daß zur Betätigung eine, wenn auch geringe mechanische Deformationskraft auf die Folie ausgeübt werden muß. Daher ist deren Empfindlichkeit gegenüber Kontaminationen wesentlich geringer, weshalb in sicherheitsrelevanten Bereichen wie Medizintechnik und Industrieautomation fast ausschließliche resistive Touch-Panels eingesetzt werden. Nachteilig bei der Verwendung von Kunststoffen als Foiienmaterial ist die im Vergleich zu Glasbedienoberflächen wesentlich geringere physikalische und chemische Beständigkeit. So kann bedingt durch mechanische Verkratzung, Eintrübung, UV-Bestrahlung oder Oberflächenschädigung durch Chemikalien usw. eine Verschlechterung der Transparenz eintreten. Weiterhin ist die Ober- flächensterilisierbarkeit eingeschränkt. Ein weiterer Nachteil beim Einsatz von Kunststoffen liegt in der geringeren thermischen Beständigkeit (Erweichung, Aufwellung) und den starken thermischen Dehnungen im Vergleich zu Glas. So ist bedingt durch Aufwellungen der Kunststoffe die Größe der Touch- Panels stark eingeschränkt. Relativ einfach und damit kostengünstig beherrschbar sind derartige Phänomene in kleineren resistiven Touch-Panels wie sie beispielsweise in elektronischen Terminplanern eingesetzt werden.
Neuartige Bauformen resistiver Touch-Panels gehen dazu über, als Folie eine Dünnglasscheibe einzusetzen, die bei einer Dicke von 0,15 mm bis 0,4 mm eine genügende Verformbarkeit aufweist. Eine derartige Oberfläche besitzt die Vorteile der chemischen und physikalischen Resistenz von Glas bei geringer Gefahr von Fehlschaltungen.
Aus der EP 0 546 003 B1 ist ein aus einem Glaslaminat gebildetes Druckschaltelement bekannt, daß aus einer flexiblen Dünnglasscheibe und mindestens einer Trägermaterialscheibe gebildet ist, die auf den einander zugewandten Flächen jeweils eine elektrisch leitende Schicht aufweisen. Die sich gegenüberstehenden elektrisch leitenden Schichten werden mit Hilfe eines Abstandhalters auf Abstand gehalten. Die elektrisch leitenden Schichten berühren sich bei Druckbelastung der flexiblen Dünnglasschicht an der im wesentlichen punktuellen Druckbelastungsstelle. Ein im Aufbau vergleichbares Druckschaltelement ist aus der US 4,901 ,074 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckschaltelement zu finden, das mit verringertem Herstellungsaufwand herstellbar und dessen Signale mit geringem Aufwand ausgewertet und dem Ort einer Druckbelastung zugeordnet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Druckschaltelement (1) mit mindestens einer aus einer flexiblen Trägermaterialscheibe (2) gebildeten Tastaturoberfläche (4) und mindestens einer weiteren Trägermaterialscheibe (3), die auf den einander zugewandten Flächen jeweils wenigstens eine elektrisch leitende Schicht (5, 6) aufweisen, wobei die sich gegenüber- stehenden elektrisch leitenden Schichten (5, 6) mit Hilfe einer Halterung (7) auf
Abstand gehalten sind und wobei sich die elektrisch leitenden Schichten (5, 6) bei Druckbelastung der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) an der im wesentlichen punktuellen Druckbelastungsstelle berühren. Bei diesem
Druckschaltelement (1) ist vorgesehen, daß wenigstens eine der elektrisch leitenden Schichten (5, 6) in beliebig strukturierte, flächige Bereiche (8) (Matrixelemente) unterteilt ist, daß wenigstens zwei flächige Bereiche (8) jeweils einer elektrisch leitenden
Schicht (5, 6) über elektrisch leitende Verbindungselemente (9) kontaktiert sind, so daß die kontaktierten flächigen Bereiche (8) Teil eines
Widerstandsnetzwerks sind, daß sich beim Anlegen einer äußeren Spannung und/oder eines äußeren
Stroms an ein Widerstandsnetzwerk eine abgestufte Spannung und/oder ein abgestufter Strom an jedem über Verbindungselemente (9) kontaktierten flächigen Bereich (8) des Widerstandsnetzwerks einstellt, daß jedem über Verbindungselemente (9) kontaktierten flächigen Bereich (8) ein abgestufter Widerstandswert zuordenbar ist, und daß bei Druckbelastung der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) die abgestufte
Spannung, der abgestufte Strom und/oder der abgestufte Widerstandswert des flächigen Bereichs (8), der durch die jeweils gegenüberliegende Schicht
(5, 6) berührt und somit kontaktiert ist, über wenigstens eine der Schichten (5,
6) meßbar ist, wobei der Meßwert charakteristisch für den Ort des jeweiligen kontaktierten flächigen Bereichs (8) ist.
Zumindest der Teil der elektrisch leitenden Schicht (5, 6), der wenigstens teilweise innerhalb eines Bedienfeldes (10) eines erfindungsgemäßen Druckschaltelements (1) liegt, kann dabei beispielsweise wie ein bekanntes digitales Druckschaltelement strukturiert sein - wenigstens eine der elektrisch leitenden Schichten (5, 6) ist in beliebig strukturierte, flächige Bereiche (8) (Matrixelemente) unterteilt. Dadurch, daß wenigstens zwei flächige Bereiche (8) jeweils einer elektrisch leitenden Schicht (5, 6) über Verbindungselemente (9), die bevorzugt als Spannungs- und/oder Stromverteiler wirken, kontaktiert sind, so daß die kontaktierten flächigen Bereiche (8) Teil eines Widerstandsnetzwerks sind, kann jedoch auf die Vielzahl von, für jedes einzelne Matrixelement notwendigen, Anschlußleitungen eines digitalen Druckschaltelement verzichtet werden.
Weiterhin kann die Auswertung der Signale (meßbare Spannungen, Ströme, Widerstandswerte) so einfach wie bei einem analogen Druckschaltelement vorgenommen werden. Es werden jedoch weit geringere Anforderungen an die Homogenität des Flächenwiderstands der leitenden Schicht gestellt als bei bekannten analogen Druckschaltelementen, da sich beim Anlegen einer äußeren Spannung und/oder eines äußeren Stroms an ein Widerstandsnetzwerk eine abgestufte Spannung und/oder ein abgestufter Strom an jedem über Verbindungselemente (9) kontaktierten flächigen Bereich (8) des Widerstandsnetzwerks einstellt und da jedem über Verbindungselemente (9) kontaktierten flächigen Bereich (8) ein abgestufter Widerstandswert oder ein Widerstandsbereich zuordenbar ist.
Aufgrund der verringerten Anzahl an notwendigen Anschlußleitungen, der geringeren Anforderungen an die Homogenität der elektrisch leitenden Schichten sowie aufgrund des geringen Auswerteaufwands der anfallenden Signale ist der Herstellungsaufwand und/oder Materialanforderungen für ein erfindungsgemäßes Druckschaltelement weitaus geringer als bei bekannten Druckschaltelementen.
Bei Druckbelastung der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) ist die abgestufte Spannung, der abgestufte Strom und/oder der abgestufte Widerstandswert des flächigen Bereichs (8), der durch die jeweils gegenüberliegende Schicht (5, 6) berührt und somit kontaktiert ist, über wenigstens eine der Schichten (5, 6) meßbar. Der Meßwert ist dabei charakteristisch für den Ort des jeweiligen flächigen Bereichs (8) einer Schicht (5, 6). Über einen oder mehrere Meßwerte kann dabei der Ort der Druckbelastung bestimmt werden.
Die erfindungsgemäße Glastastatur ist wesentlich einfacher aufgebaut als das im US-Patent 5,283,558 beschriebene Touch-Panel, insbesondere auf die für die Funktion des Touch-Panels notwendigen Erdungstreifen kann vollständig verzichtet werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im folgenden erläutert.
Vorzugsweise ist bei Druckbelastung der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) die abgestufte Spannung, der abgestufte Strom und/oder der abgestufte Widerstandswert des flächigen Bereichs (8), der durch die jeweils gegenüberliegende Schicht (5, 6) berührt und somit kontaktiert ist, über wenigstens eine der Schichten (5, 6) mittels eines Analog-Digital-Wandlers meßbar, wobei der Analog-Digital-Wandler die jeweiligen Meßwerte in digitale Positionen übersetzt.
Die Meßwerte (Signale) werden über wenigstens einen Analog-Digital- Wandler, bevorzugt als Teil wenigstens eines Analog-Kontrollers, dem Ort des flächigen Bereichs (8), der durch die jeweils gegenüberliegende Schicht (5, 6) berührt und somit kontaktiert ist, und letztendlich dem Ort der Druckbelastungsstelle zugeordnet. Der Analog-Kontroller hat neben dem analogen Messvorgang zusätzlich die Aufgabe, die Abfolge von mindestens einem Messvorgang zur eindeutigen Ortsbestimmung des Druckbelastungsstelle zu steuern. Dies erfolgt im allgemeinen durch mindestens eine Aktivierung des Druckschaltelementes (1) mit einer Spannungs- oder Stromquelle, bei mehreren Aktivierungen, über wechselnde Anschlusspunkte (11) des Druckschaltelementes (1 ). Weiterhin hat der Analog-Kontroller die Aufgabe der Übertragung der Messinformationen (Signale) an eine Steuereinheit.
Wenigstens zwei flächige Bereiche (8) sind über Verbindungselemente (9) in Reihen- und/oder Parallelschaltung kontaktiert, so daß die kontaktierten flächigen Bereiche (8) Teil eines Widerstandnetzwerks sind. Die Verbindungselemente (9) wirken dabei bevorzugt als Spannungs- und/oder Stromverteiler und bilden zusammen mit den kontaktierten flächigen Bereichen
(8) ein Widerstandsnetzwerk.
Die Verbindungselemente (9) und/oder die flächigen Bereiche (8) sind bevorzugt elektrische Widerstände oder sie weisen einen elektrischen Widerstandswert auf. Besonders bevorzugt weisen die Verbindungselemente
(9) und/oder die flächigen Bereiche (8) einen elektrischen Flächenwiderstand auf
Ebenfalls bevorzugt sind die Verbindungselemente (9) Widerstandsbrücken oder weisen Widerstandsbrücken auf, wobei die Verbindungselemente (9) bevorzugt elektronische Widerstandsbauteile und/oder Schichtwiderstände, insbesondere Dünnschicht- und/oder Dickschicht-Widerstände, sind oder aufweisen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Druckschaltelements (1) sind die Verbindungselemente (9) auf dem Druckschaltelement (1), insbesondere auf der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) und/oder der Trägermaterialscheibe (3) angeordnet, wobei besonders bevorzugt die Verbindungselemente (9) aus der elektrisch leitenden Schicht (5, 6) strukturiert sind. Die Strukturierung bzw. Unterteilung der Verbindungselemente (9) und/oder der flächigen Bereiche (8) zu einem Netzwerk kann beispielsweise mittels abtragender Verfahren, insbesondere mittels Strukturierung der elektrisch leitenden Schicht (5, 6) mit einem Laserstrahl oder mittels photolithographischer Strukturierung der elektrisch leitenden Schicht (5, 6) erfolgen.
Weiterhin ist es möglich, die flächigen Bereiche (8) und/oder die Verbindungselemente (9) mittels auftragender Verfahren, insbesondere mittels Streich-, Sprüh-, Druck- oder Sputter-Verfahren, zu erzeugen.
Auftragende und abtragende Verfahren können auch kombiniert eingesetzt werden.
Die flächigen Bereiche (8) sind bevorzugt in Form von Streifen, Ringen und/oder Ringsegmenten strukturiert, bevorzugt sind die flächigen Bereiche (8) vorzugsweise in einer gewählten Koordinatenrichtung eines gewählten Koordinatensystems (z.B. Polarkoordinaten, karthesische Koordinaten) zueinander ausgerichtet.
Besonders bevorzugt sind dabei die flächigen Bereiche (8) der Schichten (5, 6) in Form von parallelen Streifen strukturiert, wobei die Streifen der Schicht (5) bevorzugt orthogonal zu den Streifen der Schicht (6) angeordnet sind und so ein karthesisches Koordinatensystem (x, y-Koordinaten) aufspannen.
Je nach bevorzugtem Aufbau des Druckschaltelements (1) werden bestimmte flächige Bereiche (8) nicht über Verbindungselemente (9) kontaktiert. Diese Bereiche (8) sind elektrisch inaktiv und können beispielsweise die Funktion reiner Trennbereiche übernehmen.
Die flächigen Bereiche (8) liegen bevorzugt wenigstens teilweise innerhalb eines Bedienfeldes (10) des Druckschaltelements (1).
Das Druckschaltelement (1) weist bevorzugt wenigstens zwei Anschlußstellen oder Anschlußpunkte (11) zur Spannungs- und/oder Stromversorgung eines oder mehrerer Widerstandsnetzwerke auf. Befindet sich beispielsweise ein Widerstandsnetzwerk auf der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) und ein anderes Widerstandsnetzwerk auf der Trägermaterialscheibe (3) so kann jede elektrisch leitende Schicht (5, 6) zwei Anschlußstellen (11 ) aufweisen. Es kann sich aber auch eine Anschlußstelle (11 ) an der Schicht (5) der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) und die andere Anschlußstelle (11 ) an der Schicht (6) der Trägermaterialscheibe (3) befinden. Wobei das Anlegen einer äußeren Spannung und/oder eines äußeren Stroms an ein Widerstandsnetzwerk bei Druckbelastung der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) erfolgt und sich dabei eine abgestufte Spannung und/oder ein abgestufter Strom an jedem über Verbindungselemente (9) kontaktierten flächigen Bereich (8) des Widerstandsnetzwerks einstellt. Gleichzeitig ist die abgestufte Spannung, der abgestufte Strom und/oder der abgestufte Widerstandswert des flächigen Bereichs (8), der durch die jeweils gegenüberliegende Schicht (5, 6) berührt und somit kontaktiert ist, über wenigstens eine der Schichten (5, 6) meßbar.
Insgesamt weisen die elektrisch leitenden Schichten (5, 6) wenigstens zwei Anschlußstellen (11) zum Anlegen einer äußeren Spannung und/oder eines äußeren Stroms an wenigstens ein Widerstandsnetzwerk auf.
Die abgestufte Spannung, der abgestufte Strom und/oder der abgestufte Widerstandswert des flächigen Bereichs (8), der durch die jeweils gegenüberliegende Schicht (5, 6) berührt und somit kontaktiert ist, ist bevorzugt über die Anschlußstellen (11) und/oder über wenigstens eine zusätzliche Kontaktstelle (13) der Schichten (5, 6) meßbar. Befinden sich wenigstens zwei Anschlußstellen (11) auf jeweils einer Schicht (5, 6), so befindet sich dabei wenigstens eine Kontaktstelle (13) auf der jeweils gegenüberliegenden Schicht (5, 6).
Bevorzugt ist mindestens ein Widerstandsnetzwerk auf der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) und/oder der Trägermaterialscheibe (3) lokalisiert und oder mindestens ein Widerstandsnetzwerk ist auf der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) und der Trägermaterialscheibe (3) lokalisiert und bei Druckbelastung der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) durch die jeweils gegenüberliegende Schicht (5, 6) berührt und somit vollständig kontaktiert.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die flexible Trägermaterialscheibe (2) eine Dünnglasscheibe, die Trägermaterialscheibe (3) eine Glasscheibe und/oder die elektrisch leitende Schicht (5, 6) eine transparente, elektrisch leitende Schicht, insbesondere eine ITO-, eine Fe2O3- oder eine SnO2-Schicht. Vorzugsweise ist das Druckschaltelement (1) eine Glastastatur.
Das erfindungsgemäße Druckschaltelement (1 ) findet vorzugsweise Verwendung zur Bedienung, Steuerung, Regelung und/oder Kontrolle von im wesentlichen elektrisch bedienbaren Vorrichtungen und/oder Geräten, insbesondere aus den Bereichen Haushalt, Haustechnik, Banken, Dienstleistung, E-Commerce, Multimedia, Unterhaltungselektronik, Telekommunikation, Medizin, Fitneß, Freizeit, Verkehr, Industrie, Wissenschaft und Meßtechnik.
In Verbindung mit einem Monitor, insbesondere einem Flachbildmonitor, findet ein erfindungsgemäßes im wesentlichen transparentes Druckschaltelement (1) bevorzugt Verwendung zur Bedienung, Steuerung, Regelung und/oder Kontrolle von im wesentlichen elektrisch bedienbaren Vorrichtungen und/oder Geräten, insbesondere aus den Bereichen Haushalt, Haustechnik, Banken, Dienstleistung, E-Commerce, Multimedia, Unterhaltungselektronik, Telekommunikation, Medizin, Fitneß, Freizeit, Verkehr, Industrie, Wissenschaft und Meßtechnik.
Die beschriebene Verwendung des erfindungsgemäßen Druckschaltelements (1) zielt insbesondere auf die Kombination eines transparenten Druckschaltelements (1 ) mit einem Anzeigeelement, beispielsweise einem Hindergrundbild oder einem Flachbildschirm (TFT (Thin Film Transistor), STN (Super Twisted Neumatic), LCD (Liquid Cristal Display), Pale (Plasma Adressed Liquid Display), PDP (Plasma Display Panel), EL (Electro Luminescence)). Eine Kombination mit einem Fernsehbildschirm ist auch möglich, wenn es sich um ein sogenanntes Fiat-Panel handelt. Diese Art der Fernsehbildschirme kommt in jüngster Zeit auf den Markt. Gegenüber klassischen Fernsehbildschirmen besitzen sie eine flache anstelle einer klassischen gewölbten Front.
Die Oberfläche eines Bildschirms kann weiterhin als Trägermaterialscheibe (3) des Druckschaltelements (1 ) dienen, was u.a. eine besonders kompakte und integrierte Bauweise erlaubt.
Dadurch, daß die Bedienoberfläche des Druckschaltelements (1) bevorzugt aus einer Dünnglasscheibe gebildet oder das Druckschaltelement (1 ) gar eine Glastastatur ist, ergeben sich weitere Vorteile für die Verwendung der Erfindung, wie z. B. eine leichte und einfache Reinigung und Sterilisierbarkeit und dadurch verbesserte Hygiene, eine hohe Kratzfestigkeit, eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen eine Vielzahl von Chemikalien sowie Lösungsund Reinigungsmitteln, eine hohe Transparenz und UV-Beständigkeit, eine sehr gute Dichtheit insbesondere gegenüber Flüssigkeiten und Gasen sowie eine hohe Temperaturbeständigkeit.
Ein erfindungsgemäßes Druckschaltelement (1 ), insbesondere wenn das Druckschaltelement (1) eine Glastastatur ist, ist bevorzugt in die elektrisch bedienbare Vorrichtung oder das Gerät integriert bzw. auf oder an einer solchen Vorrichtung angeordnet, wobei besonders bevorzugt das Druckschaltelement in ein Sichtfenster der elektrisch bedienbaren Vorrichtung integriert bzw. auf oder an einem solchen Sichtfenster angeordnet ist.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Druckschaltelement (1), insbesondere ein transparentes Druckschaltelement (z.B. die Glastastatur) und besonders bevorzugt in Verbindung mit einem Anzeigeelement, wenigstens in ein Teil eines Haushaltgerätes, insbesondere in eine Tür, in ein Sichtfenster oder in eine Bedienblende integriert bzw. auf oder an einer solchen Tür, einem Sichtfenster oder einer Bedienblende angeordnet ist. Dadurch kann insbesondere der für eine ursprüngliche Bedieneinheit vorgesehene Platz eingespart oder anderweitig genutzt werden. Zusätzlich ergeben sich durch diese Art der Anordnung weitere gestalterische Möglichkeiten. So kann beispielsweise ein erfindungsgemäßes Druckschaltelement zum Bedienen eines Mikrowellengerätes oder eines Backofens direkt in die Mikrowellengerätetür oder in die Backofentür integriert sein. Der Platz für die ursprünglich am seitlichen vorderen Randbereich der Geräte angeordneten Bedienelemente kann somit entweder entfallen, die Geräte sind entsprechend kompakter ausführbar oder der freiwerdende Platz kann beispielsweise als zusätzlicher Garraum genutzt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein entsprechendes Druckschaltelement die Sichttür oder das Sichtfenster eines Haushaltgeräts bildet bzw. an oder auf einer Sichttür oder einem Sichtfenster derart angeordnet ist, daß diese/dieses vollständig überlagert wird. Bevorzugt ist dabei im wesentlichen nur ein Teil des Druckschaltelements mit einem Anzeigeelement hinterlegt ist, so daß die ursprüngliche Funktion der Sichttür oder des Sichtfensters erhalten bleibt. Durch diese Art der Anordnung wird zusätzlich ein besonders homogener Gesamteindruck des Haushaltgerätes hervorgerufen. lm folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 : Ein erfindungsgemäßes Druckschaltelement im Querschnitt.
Fig. 2a: Eine flexible Trägermaterialscheibe aus Dünnglas eines erfindungsgemäßen Druckschaltelements mit Strukturierung der elektrisch leitenden Schicht in Aufsicht und eine Ausschnittsvergrößerung der strukturierten Verbindungselemente und flächigen Bereiche.
Fig. 2b: Eine Trägermaterialscheibe aus Glas eines erfindungsgemäßen Druckschaltelements mit Strukturierung der elektrisch leitenden Schicht in Aufsicht.
Fig. 2c: Eine übereinanderliegende Anordnung der flexiblen Trägermaterialscheibe nach Fig. 2a und der Trägermaterialscheibe nach Fig. 2b eines erfindungsgemäßen Druckschaltelements mit Strukturierung der elektrisch leitenden Schichten in Aufsicht.
Fig. 2d: Ein Ersatzschaltbild mit elektrischen Widerständen der Strukturierung nach Fig. 2a oder 2b. Die Anschlußpunkte A, B und die Verbindungsstellen C, - Cn zwischen den Widerständen finden sich in den Strukturen der Fig. 2a und 2b wieder.
Fig. 2e: Ersatzschaltbild für zwei strukturierte übereinanderliegende Trägerglasscheiben (vgl. Fig. 2c), die angedeutet durch einen Doppelpfeil über eine Druckbelastungsstelle leitend verbunden sind.
Fig. 2f: Ersatzschaltbild für einen Spannungsmessvorgang nach Fig. 2e über zwei Anschlußpunkte A und B zum Anlegen einer elektrischen Spannung oder eines Stromes und einem zusätzlichen Anschlußpunkt D.
Fig. 2g: Ersatzschaltbild für einen Spannungs- oder Strommessvorgang nach Fig. 2e über zwei Anschlusspunkte A und D. Fig. 3a: Eine Trägermaterialscheibe aus Glas oder flexiblem Dünnglas eines erfindungsgemäßen Druckschaltelements mit Strukturierung der elektrisch leitenden Schicht in parallel zueinander angeordneten flächigen Bereich (Streifen), wobei die Streifen an ihren beiden Enden über streifenförmige Verbindungselemente kontaktiert sind. Ein Druckschaltelement enthält sinngemäß nach Fig. 2a - c mindestens eine solch strukturierten Schicht.
Fig. 3b: Ein Ersatzschaltbild mit elektrischen Widerständen der Struktur nach Fig. 3a. Die Anschlußpunkte A, B, B' und die Verbindungsstellen C, - Cn zwischen den Widerständen finden sich in den Strukturen der Fig. 3a wieder. Die Anschlusspunkte B und B' sind in diesem Ausführungsbeispiel extern elektrisch verbunden.
Fig. 3c: Ersatzschaltbild für zwei strukturierte übereinanderliegende Glasscheiben nach Fig. 3a, die angedeutet durch einer Doppelpfeil an einer Druckbelastungsstelle (Kontaktstelle) leitend verbunden sind.
Fig. 3d: Ersatzschaltbild für einen Spannungsmessvorgang nach Fig. 3c für den Fall, daß die Widerstände RAC1 und RACr sowie RCkCI und RCk.cr den gleiche Wert aufweisen. Über zwei Anschlusspunkte A und B ist eine elektrische Spannung oder ein Strom angelegt und über einen zusätzlichen Anschlußpunkt D wird die Messung vollzogen.
Fig. 3e: Ersatzschaltbild für einen Spannungsmessvorgang wie unter Fig. 3d aber für den Fall, daß die Widerstände RAC1 und RAcr sowie RCkα und RCk α. nicht den gleiche Wert aufweisen.
Fig. 3f: Ersatzschaltbild für einen Spannung- oder Strommessvorgang nach Fig. 3c über zwei Anschlusspunkte A und D.
Fig. 4a: Ein Ausführungsbeispiel einer Strukturierung einer elektrisch leitenden Schicht einer Trägermaterialscheibe aus Glas oder flexiblem Dünnglas eines erfindungsgemäßen Druckschaltelements, die schon flächige Druckschaltbereiche (Matrixeiemente) vorzugsweise auf einer Trägermaterialscheibe definiert.
Fig. 4b: Ein Ersatzschaltbild mit elektrischen Widerständen der Struktur nach Fig. 4a. Die Anschlußpunkte A,B,C,D und die Verbindungsstellen Ek, zwischen den Widerständen finden sich in den Strukturen der Fig. 4a wieder.
Fig. 4c: Ersatzschaltbild für eine strukturierte Schicht einer Trägerglasscheiben nach Fig. 4a, die angedeutet durch einen Doppelpfeil über eine Druckbelastungsstelle (Kontaktstelle) mit einer vorzugsweise unstrukturierten zweiten Scheibe leitend verbunden ist, die mit einem zusätzlichen Anschlußpunkt F versehen ist.
Fig. 4d: Ersatzschaltbild für einen Spannungsmessvorgang nach Fig. 4c über die zwei Anschlusspunkte A und B zum Anlegen einer elektrischen Spannung oder eines Stromes und den zusätzlichen Anschlußpunkt F.
Fig. 4e: Ersatzschaltbild für einen Spannung- oder Strommessvorgang nach Fig. 4c über zwei Anschlusspunkte A und F.
Ausführungsbeispiel 1 :
Das in Fig.1 dargestellte, erfindungsgemäße Druckschaltelement (1 ) besteht aus einer oberen, flexiblen Dünnglasscheibe (2) gebildeten Tastaturoberfläche (4) und einer unteren, relativ dicken Trägermaterialscheibe (3) aus Glas. Die beiden Scheiben (2, 3) weisen auf den einander zugewandten Flächen jeweils eine transparente, elektrisch leitende ITO-Schicht (5, 6) auf, wobei die sich gegenüberstehenden elektrisch leitenden Schichten (5, 6) mit Hilfe einer Halterung (7) auf Abstand gehalten sind und wobei sich die elektrisch leitenden Schichten (5, 6) bei Druckbelastung der flexiblen Dünnglasscheibe (2) an der im wesentlichen punktuellen Druckbelastungsstelle berühren.
Die elektrisch leitenden Schichten (5, 6) sind in flächige Bereiche (8) (streifenförmige Matrixelemente) unterteilt, und die flächigen Bereiche (8) jeweils einer elektrisch leitenden Schicht (5, 6) sind über elektrisch leitende Verbindungselemente (nicht dargestellt), die als Spannungs- und /oder Stromverteiler wirken, kontaktiert, so daß die kontaktierten flächigen Bereiche (8) Teil eines Widerstandsnetzwerks sind.
Beim Anlegen einer äußeren Spannung und/oder eines äußeren Stroms an ein Widerstandsnetzwerk stellt sich eine abgestufte Spannung und/oder ein abgestufter Strom an jedem über Verbindungselemente (9) kontaktierten flächigen Bereich (8) des Widerstandsnetzwerks ein.
Jedem über Verbindungselemente (9) kontaktierten flächigen Bereich (8) ist ein abgestufter Widerstandswert zuordenbar.
Bei Druckbelastung der flexiblen Dünnglasscheibe (2) ist die abgestufte Spannung, der abgestufte Strom und/oder der abgestufte Widerstandswert des flächigen Bereichs (8), der durch die jeweils gegenüberliegende Schicht (5, 6) berührt und somit kontaktiert ist, über wenigstens eine der Schichten (5, 6) meßbar ist, wobei der Meßwert charakteristisch für den Ort des jeweiligen flächigen Bereichs (8) ist.
Fig. 2a zeigt die flexible Dünnglasscheibe (2), Fig. 2b zeigt die Trägerglasscheibe (3) sowie die jeweilige Strukturierung der elektrisch leitenden Schicht (5, 6) in flächige Bereiche (8), Verbindungselemente (9), Zuleitungverbindungen (12) und Anschlußstellen (11).
In diesem Ausführungsbeispiel wurde die Strukturierung mittels eines Laserstrahls durchgeführt, dabei wurde die elektrisch leitende Schicht (5, 6) entlang der dünnen Trennlinien vollständig entfernt. Mit anderen Herstellungsverfahren kann die Strukturierung auch mit zwei oder mehreren alternierenden Schichten erzeugt werden, die unterschiedliche Flächenwiderstände aufweisen.
Die elektrisch leitende Schicht (5, 6) ist innerhalb des Bedienfeldes (10) des Druckschalteiements (1 ) in parallel zueinander angeordnete flächige Bereiche (8) (streifenförmige Matrixelemente) unterteilt.
Die flächigen Bereiche (8) sind jeweils an ihrem einen schmalen Ende über Verbindungselemente (9), die ebenfalls aus der elektrisch leitenden Schicht (5, 6) strukturiert sind, verbunden, so daß die verbundenen flächigen Bereiche (8) in Reihenschaltung kontaktiert sind. Die Verbindungsstellen zwischen den flächigen Bereichen (8) und den Verbindungselementen (9) sind die schmalen, leitenden Durchbrüche in der Trennlinie bei den Punkten C, bis C29 in Fig. 2a bzw. C bis C36 in Fig. 2b. Der Widerstandswert eines Verbindungselementes ergibt sich aus dem Abstand zwischen den Verbindungsstellen C-, und Ci+1, der Breite des Verbindungselementes (9) und dem Flächenwiderstand der leitenden Schicht (5, 6). Die Verbindungselemente (9) sind in Fig. 2a und 2b über Zuleitungsverbindungen (12) und zwei Anschlußstellen (11 ) (Anschlußpunkte A, B) zur Spannungs- und/oder Stromversorgung kontaktiert, wobei sich beim Anlegen einer äußeren Spannung oder eines äußeren Stromes an die Anschlußstellen (11 ) abgestufte meßbare Spannungen und/oder Ströme der einzelnen flächigen Bereiche (8) einstellen.
Bei einem Flächenwiderstand RQ von etwa 20 Ω/Q der jeweiligen elektrisch leitenden Schicht (5, 6) ergibt sich in diesem Ausführungsbeispiel für die elektrisch leitende Schicht (6) (Fig. 2b) zwischen den Anschlußstellen (11 ) ein Anschlußwiderstand von etwa 900 Ω. Dabei entfallen 495 Ω auf die flächigen Bereiche (8) und auf die Verbindungselemente (9) über die die flächigen Bereiche (8) untereinander kontaktiert sind sowie 455 Ω auf die Zuleitungsverbindungen (12) zwischen den Verbindungselementen (9) und den Anschlußstellen (11 ), so daß der aktive analoge Auswertebereich mit 495 Ω auf etwa 52 % des Anschlußwertes beschränkt ist. Eine alternative Ausführung ist die Verwendung von hochleitenden aufgedruckten Busverbindungen zwischen den Verbindungselementen (9) und dem Anschlußbereich (11 ), so daß der Auswertebereich auf nahe 100 % gesteigert wird.
Auf dem Markt befindliche Analog-Kontroller können in der Regel Widerstände in der genannten Größenordnung verarbeiten, so daß die Glastastatur (1) ohne weitere Modifikation an solche Kontroller angeschlossen werden kann.
In Fig. 2c sind die flexible Dünnglasscheibe (2) nach Fig. 2a und die Trägerglasscheibe (3) nach Fig. 2b übereinanderliegend dargestellt. Die flächigen Bereiche (8) (Matrixelemente) der einen Schicht (5) sind orthogonal zur denen der anderen Schicht (6) angeordnet und so zu einer Gesamtmatrix zusammengeführt. Dabei repräsentieren beispielsweise die flächigen Bereich der Schicht (5) die x-Koodinaten und die flächigen Bereiche (8) der Schicht (6) die y-Koordinaten der Gesamtmatrix, wobei die Größe der resultierenden quadratischen Bereiche die Auflösung des Druckschaltelements (1 ) im wesentlichen bestimmt.
Bei Druckbelastung der flexiblen Dünnglasscheibe (2) sind die abgestufte Spannung, der abgestufte Strom und/oder der abgestufte Widerstandswert des flächigen Bereichs (8), der durch den jeweils gegenüberliegenden flächigen Bereich (8) der Schicht (5, 6) berührt und somit kontaktiert ist, über wenigstens eine der Schichten (5, 6) meßbar ist, wobei der Meßwert charakteristisch für den Ort des jeweiligen flächigen Bereichs (8) ist. Kennt die abgestuften Spannungen, Ströme und/oder Widerstandswerte der einander berührenden flächigen Bereiche (8), so ist der Ort der Druckbelastungsstelle (Kontaktpunkt) eindeutig bestimmt.
Die jeweiligen Meßwerte (Signale) werden über einen Analog-Digital-Wandler im Analog-Kontroller ausgewertet.
Ein Ersatzschaltbild aufgebaut aus elektrischen Widerständen für die Strukturen der elektrisch leitenden Schichten in Fig. 2a und 2b ist in Fig. 2d gezeigt. Die einzelnen Anschlußpunkte A, B und die Verbindungsstellen C bis Cn (n = 29 oder 36) sind in Fig. 2a und 2b markiert. Die Verbindungselemente bilden ein lineares Widerstandsnetzwerk zwischen C, und Cn (horizontale Widerstände). Die flächigen Bereiche stellen sich als jeweils ein Widerstand dar, der nur einseitig kontaktiert ist (vertikale Widerstände).
In Fig. 2e ist ein Schalt- und Spanπungsmeßvorgang dargestellt (bei Druckbelastung). Der Schaltpunkt in einem Matrixelement ist durch den geschwungenen Doppelpfeil angedeutet, in dem der Schaltkontakt zwischen den zwei gegenüberliegenden flächigen Bereichen hergestellt ist. Eine der leitenden Schichten ist über die Anschlußpunkte A und B mit einer elektrischen Spannungsquelle aktiviert, so daß die Widerstandskette (Reihenschaltung) der Verbindungselemente als Spannungsteiler arbeitet. Über die andere gegenüberliegende leitende Schicht wird über einen zusätzlichen Anschlußpunkte D (dies kann beispielsweise auch ein Anschlußpunkt A, B dieser Schicht sein), ein Analog-Digital-Wandler zur Spannungsmessung angeschlossen und als Meßsensor benutzt. Über den abgestuften Meßwert kann auf den Ort des bei Druckbelastung kontaktierten flächigen Bereichs geschlossen werden. Das vereinfachte Ersatzschaltbild ist in Fig. 2f dargestellt. Der Widerstand zwischen C1 und D (RC1D) spielt für den Meßvorgang keine Rolle, da ein Spannungsmesser immer mit einem hochohmigen Eingangswiderstand (R,) arbeitet, der sehr groß gegenüber RC1D sein wird. Der meßbare Spannungswert stellt sich allein über die Widerstandskette zischen den Anschlußpunkten A bis B ein. Es sind immer mindestens zwei Meßvorgänge notwendig, bei denen zwischen verschiedenen Anschlußpunkten A - D eine Spannungs-(Strom-)quelle angelegt wird, um eine eindeutige zweidimensionale Kontaktposition (Druckbelastungsstelle) zu bestimmen. ln Fig. 2g ist ein Meßvorgang angedeutet, bei dem zwischen den beiden leitenden Schichten zwischen den Anschlußpunkten A und D über den Kontaktpunkt (Druckbelastungsstelle) eine Spannungs-(Strom-)quelle angelegt und der zugehörige Strom-(Spannungs-)wert und/oder Widerstandswert über die Widerstandskette A - D gemessen wird. Ist der Widerstand C, - D immer kleiner als ein Verbindungswiderstand zwischen C, und C,+1, so kann den flächigen Bereichen immer ein abgestufter Strom-(Spannungs-)wert und/oder Widerstandswert zugeordnet werden. Es sind immer mindestens zwei Meßvorgänge notwendig, bei denen zwischen verschiedenen Anschlußpunkten A - D eine Spannungs-(Strom-)quelle angelegt wird, um eine eindeutige zweidimensionale Kontaktposition zu bestimmen.
Ausführungsbeispiel 2:
In einer alternativen Ausführung wird erfindungsgemäß wie in Ausführungsbeispiel 1 eine Trägerscheibe (3) und eine flexible Dünnglasscheibe (2) verwendet, wobei eine der Scheiben mit einer strukturierten elektrisch leitenden Schicht (5, 6) versehen ist, zum Beispiel ähnlich der Ausführung in Fig. 2a (flächige Bereiche (8)), und die andere Scheibe vorzugsweise mit einer unstrukturierten elektrisch leitenden Schicht (5, 6) mit einem Anschlußpunkt D versehen ist. Der Meßvorgang ist in Fig. 2g verdeutlicht, wobei zwischen den beiden leitenden Schichten (5, 6) zwischen den Anschlußpunkten A und D über den Kontaktpunkt eine Spannungs-(Strom-)quelie angelegt ist und der zugehörige Strom-(Spannungs-)wert und/oder Widerstandswert über die Widerstandskette A - D meßbar ist. Ist der Widerstand C, - D immer kleiner als ein Verbindungswiderstand zwischen C, und Cl+1 und ist zusätzlich der Widerstand zwischen dem Kontaktpunkt und der Anschlußstelle D auf der vorzugsweise unstrukturierten Scheibe immer sehr klein im Vergleich zu dem Widerstand des flächigen Bereiches zwischen dessen Anschlußpunkt und dem von diesem am weitesten entfernten Ende, so kann den flächigen Bereichen immer ein Strom-(Spannungs-)bereich und/oder ein Widerstandsbereich zugeordnet werden, der verschieden zu denen der anderen flächigen Bereiche ist und einen flächigen Bereich eindeutig in abgestufter Weise identifiziert. Zusätzlich kann die orthogonale Koordinate der Kontaktposition in diesem flächigen Bereich über den Strom-(Spannungs-)wert und/oder Widerstandswert in kontinuierlicher, nicht abgestufter Weise festgestellt werden, der in den Grenzen des Strom-(Spannungs-)bereich und/oder Widerstandsbereichs des flächigen Bereichs liegt. Der Strom-(Spannungs- )wert und/oder Widerstandswert wird desto größer sein, je weiter der Kontaktpunkt von der Verbindungsstelle zu dem Verbindungselement entfernt ist. Auf diese Weise kann durch Kombination einer strukturierten Schicht und einer vorzugsweise unstrukturierten mit einem einzigen Meßvorgang eine zweidimensionale Druckposition bestimmt werden, in abgestufter Weise in einer Koordinate und in kontinuierlicher Weise in der dazu orthogonalen Koordinate. Der Meßvorgang erfordert kein Umschalten der Spannungs- (Strom-)quelle zwischen zwei Anschlußpaaren und kann mit einer einzelnen analogen Messung vereinfacht vorgenommen werden. Eine spezielle Anwendung wäre die Realisierung eines einzelnen oder einer Gruppe von mindestens zwei Schiebereglern.
Ausführungsbeispiel 3:
Die Strukturierung einer der leitenden Schichten (5, 6) eines erfindungsgemäßen Druckschaltelements (1), wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben, ist nach Fig. 3a ausgeführt. Die flächigen Bereiche (8) sind hier an beiden Enden mit Verbindungselementen (9) kontaktiert. Die Strukturierung der zweiten leitenden Schicht (5, 6) ist entsprechend Ausführungsbeispiel 1 vorzugsweise orthogonal dazu angeordnet. Das Ersatzschaltbild dieser Strukturierung ist in Fig. 3b gezeigt. Die Anschlußpunkte B und B' liegen vorzugsweise auf gleichem Potential und sind extern verbunden.
In Fig. 3c ist ein Schalt- und Spannungsmeßvorgang dargestellt. Der Schaltpunkt in einem Matrixelement ist durch den geschwungenen Doppelpfeil angedeutet, in dem der Schaltkontakt zwischen den zwei gegenüberliegnden flächigen Bereichen hergestellt ist. Eine der leitenden Schichten ist über die Anschlußpunkte A und B mit einer elektrischen Spannungsquelle aktiviert, so daß die Widerstandskette der Verbindungselemente als Spannungsteiler arbeitet. Über die andere, gegenüberliegende leitende Schicht ist über einen zusätzlichen Anschlußpunkt D ein Analog-Digital-Wandler zur Spannungsmessung angeschlossen und als Meßsensor benutzt. Ist das zweireihige Widerstandsnetzwerk symmetrisch aufgebaut, so daß sich an den Punkten C, und C,' das gleiche elektrische Potential UCl = UCl. einstellt, dann ist das vereinfachte Ersatzschaltbild mit Fig. 3d dargestellt. Der Widerstand zwischen 0,0/ und D (RC1D) spielt für die hochohmige Spannungsmessung keine Rolle. Der gemessenen Spannungswert stellt sich allein über die Widerstandskette A - B ein. Es sind immer mindestens zwei Meßvorgänge notwendig, bei denen zwischen verschiedenen Anschlußpunkten A - D eine Spannungs-(Strom- )quelle angelegt wird, um eine eindeutige zweidimensionale Kontaktposition zu bestimmen.
Ausführungsbeispiel 4:
In diesem Beispiel ist eine der leitenden Schichten ähnlich einer Schicht in Ausführungsbeispiel 3 strukturiert und die andere Schicht ist vorzugsweise unstrukturiert. Weiterhin ist das Widerstandsnetzwerk der strukturierten Seite unsymmetrisch aufgebaut, in einer Weise, daß sich die Spannungspotentiale bei Aktivierung des Netzwerkes in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge gemäß C1 t C , C2, C2', ..., Cn, Cn' einstellen. Eine Spannungsmessung über den Anschlußpunkt D der vorzugsweise unstrukturierten Scheibe ist in Fig. 3e verdeutlicht. Es bilden sich nicht überlappende Spannungsbereiche in den einzelnen flächigen Bereichen C,, .. Cπ aus. Mit einer einzigen analogen Spannungsmessung kann die zweidimensionale Koordinate der Druckposition eindeutig ermittelt werden, in einer Form, daß die flächigen Bereiche abgestuften Spannungsbereichen zuordenbar sind und die dazu orthogonale Position in einem flächigen Bereich über den nicht abgestuften Spannungswert innerhalb des zugehörigen Spannungsbereiches zuordenbar ist. Auf diese Weise kann durch Kombination einer strukturierten Schicht und einer vorzugsweise unstrukturierten mit einem einzigen Meßvorgang eine zweidimensionale Druckposition bestimmt werden, in abgestufter Weise in einer Koordinate und in kontinuierlicher Weise in der dazu orthogonalen Koordinate.
Ausführungsbeispiel 5:
Das Druckschaltelement ist wie in Ausführungsbeispiel 4 aufgebaut. Hingegen ist zwischen den Anschlußpunkten A und D über den Kontaktpunkt (Druckbelastungsstelle) eine Spannungs-(Strom-)quelle angelegt. Eine Darstellung des Meßvorgangs ist in Fig. 3f erläutert. Die Strom-(Spannungs- )messung und/oder Widerstandsmessung über das Widerstandsnetzwerk A - D läßt eine eindeutige Zuordnung des flächigen Bereiches zu, wenn der Widerstand zwischen dem Kontaktpunkt und dem Anschlußpunkt aufgrund unterschiedlicher Druckpositionen nicht mehr als der Widerstandswert eines Verbindungselementes C, - Cl+1 schwankt. Mindestens zwei Messungen über verschiedene Anschlußpunkte A - C und D sind für eine zweidimensionale Positionsbestimmung notwendig. Sind zusätzlich die Schwankungen des Widerstands zwischen dem Kontaktpunkt und dem Anschlußpunkt aufgrund unterschiedlicher Druckpositionen vernachlässigbar klein gegenüber dem der geforderten Auflösung entsprechenden Teilwiderstandswertes eines Verbindungselementes C Ci+1, so kann die zweidimensionale Position eindeutig bestimmt werden. Auf diese Weise kann durch Kombination einer strukturierten Scheibe und einer vorzugsweise unstrukturierten mit einem einzigen Meßvorgang eine zweidimensionale Druckposition bestimmt werden, in abgestufter Weise in einer Koordinate und in kontinuierlicher Weise in der dazu orthogonalen Koordinate.
Ausführungsbeispiel 6:
Die Strukturierung einer der leitenden Schichten (5, 6) eines erfindungsgemäßen Druckschaltelementes (1 ), wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben, ist nach Fig. 4a ausgeführt. Die Strukturierung erfolgt in diesem Beispiel in einzelne flächige, hier quadratische Bereiche (8), die schon eine komplette zweidimensionale Matrixstruktur aufweisen. Benachbarte flächige Bereiche (8) sind durch Verbindungselemente (9) verbunden, die als strukturierte Kanäle ausgeführt sind, aus deren Form sich ihre vorzugsweise gleichen Widerstandswerte ergeben. Die Struktur besitzt vier, sich vorzugsweise paarweise gegenüberliegende Anschlußpunkte A - D. Der Widerstand eines Verbindungselementes (9) ergibt sich aus dessen Breite, Länge und dem Flächenwiderstand der leitenden Schicht (5, 6). Die andere gegenüberliegende leitende Schicht (5, 6) ist vorzugsweise unstrukturiert und besitzt mindestens einen Anschlußpunkt F.
Das Ersatzschaltbild der strukturierten Schicht (5, 6) ist in Fig. 4b dargestellt, und eine Spannungsmessung ist in Fig. 4c erläutert. Zwischen zwei der Anschlußpunkte A - D wird eine elektrische Spannung und/oder ein Strom angelegt und über den Kontaktpunkt wird der Spannungswert innerhalb des Widerstandnetzwerkes am Kontaktpunkt über den Messkontakt F analog ausgewertet.
Das Schaltbild des Messvorgangs reduziert sich weiter zu der in Fig. 4d dargestellten Widerstandsschaltung, wobei der Widerstand zwischen den Punkten A(B) und E23 der Gesamtwiderstand ist, der sich zwischen diesen Punkten im Netzwerk einstellt. Dann sind mindestens zwei Meßvorgänge mit verschiedenen Anschlußpunkten A - D und F notwendig, um die Druckposition eindeutig zu bestimmen. Ausführungsbeispiel 7:
Das Druckschaltelement ist wie in Ausführungsbeispiel 6 aufgebaut, wird aber über einen der Anschlußpunkte (A - D) auf der strukturierten Scheibe und dem Anschlußpunkt F auf der vorzugsweise unstrukturierten Scheibe mit einer Spannungs-(Strom-)quelle aktiviert (Fig. 4e). Der Widerstand RFEkl zwischen F und Ekl ist vorzugsweise klein im Vergleich zu dem Unterschied zwischen zwei beliebigen Widerstandsketten RFEkl und RFEmn. Wenn nun F vorzugsweise deckungsgleich mit Anschlußpunkt B auf der anderen Trägerscheibe liegt, dann bilden die Linie A - F eine Symmetrieachse auf der Struktur nach Fig. 4a- c und Druckkontakte auf den Punkten Ek, und E,k liefern den gleich Strom- (Spannungs-)meßwert und/oder Widerstandswert. Dann sind mindestens zwei Meßvorgänge mit verschiedenen Anschlußpunkten A - D und F notwendig, um die Druckposition eindeutig zu bestimmen.
Ausführungsbeispiel 8:
Die Ausführung ist wie unter Ausführungsbeispiele 7 beschrieben, aber im Gegensatz dazu liegt der Anschlußpunkt F vorzugsweise deckungsgleich mit Anschlußpunkt C oder D oder einem anderen Punkt, so daß eine Linie A - F keine Symmetrieachse auf dem Widerstandsnetzwerk nach Fig.4a-c bildet. Wenn zudem der Widerstand RFEk, zwischen F und Ekl klein ist im Vergleich zu dem Unterschied zwischen zwei beliebigen Widerstandsketten RFEk, und RFEmn, dann reicht unter diesen Bedingungen eine einmalige analoge Strom- (Spannungs-)messung und/oder Widerstandsmessung, um eine Druckposition Ew eindeutig zu bestimmen. Auf diese Weise kann die zweidimensionale Koordinate einer Druckposition in abgestufter und eindeutiger Weise durch eine einmalige Strom-(Spannungs-)messung und/oder Widerstandsmessung bestimmt werden. Bezugszeichenliste
1 Druckschaltelement
2 flexible Trägermaterialscheibe
3 Trägermaterialscheibe
4 Tastaturoberfläche
5, 6 elektrisch leitende Schicht
7 Halterung
8 flächige Bereiche
9 Verbindungselemente
10 Bedienfeld
11 Anschlußstellen oder -punkte
12 Zuleitungsverbindungen

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Druckschaltelement (1) mit mindestens einer aus einer flexiblen Trägermaterialscheibe (2) gebildeten Tastaturoberfläche (4) und mindestens einer weiteren Trägermaterialscheibe (3), die auf den einander zugewandten Flächen jeweils wenigstens eine elektrisch leitende Schicht (5, 6) aufweisen, wobei die sich gegenüberstehenden elektrisch leitenden Schichten (5, 6) mit Hilfe einer Halterung (7) auf Abstand gehalten sind und wobei sich die elektrisch leitenden Schichten (5, 6) bei Druckbelastung der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) an der im wesentlichen punktuellen Druckbelastungsstelle berühren, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der elektrisch leitenden Schichten (5, 6) in beliebig strukturierte, flächige Bereiche (8) (Matrixelemente) unterteilt ist,
daß wenigstens zwei flächige Bereiche (8) jeweils einer elektrisch leitenden Schicht (5, 6) über elektrisch leitende Verbindungselemente (9) kontaktiert sind, so daß die kontaktierten flächigen Bereiche (8) Teil eines Widerstandsnetzwerks sind,
daß sich beim Anlegen einer äußeren Spannung und/oder eines äußeren Stroms an ein Widerstandsnetzwerk eine abgestufte Spannung und/oder ein abgestufter Strom an jedem über Verbindungselemente (9) kontaktierten flächigen Bereich (8) des Widerstandsnetzwerks einstellt,
daß jedem über Verbindungselemente (9) kontaktierten flächigen Bereich (8) ein abgestufter Widerstandswert zuordenbar ist, und
daß bei Druckbelastung der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) die abgestufte Spannung, der abgestufte Strom und/oder der abgestufte Widerstandswert des flächigen Bereichs (8), der durch die jeweils gegenüberliegende Schicht (5, 6) berührt und somit kontaktiert ist, über wenigstens eine der Schichten (5, 6) meßbar ist, wobei der Meßwert charakteristisch für den Ort des jeweiligen kontaktierten flächigen Bereichs (8) ist.
2. Druckschaltelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die abgestufte Spannung, der abgestufte Strom und/oder der abgestufte Widerstandswert mittels eines Analog-Digital-Wandlers meßbar ist, wobei der Analog-Digital-Wandler die jeweiligen Meßwerte in digitale Positionen übersetzt.
3. Druckschaltelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei flächige Bereiche (8) jeweils einer elektrisch leitenden Schicht (5, 6) über Verbindungselemente (9) in Reihen- und/oder Parallelschaltung kontaktiert sind.
4. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (9) und/oder die flächigen Bereiche (8) elektrische Widerstände sind oder einen elektrischen Widerstandswert aufweisen.
5. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (9) und/oder die flächigen Bereiche (8) einen elektrischen Flächenwiderstand aufweisen.
6. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (9) elektrische Widerstandsbauteile sind oder aufweisen.
7. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (9) Schichtwiderstände, insbesondere Dünnschicht- und/oder Dickschicht-Widerstände, sind oder aufweisen.
8. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (9) auf dem Druckschaltelement (1 ), insbesondere auf der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) und/oder der Trägermaterialscheibe (3), angeordnet sind.
9. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (9) aus der elektrisch leitenden Schicht (5, 6) strukturiert sind.
10. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die flächigen Bereiche (8) und/oder die Verbindungselemente (9) mittels abtragender Verfahren, insbesondere mittels Strukturierung der elektrisch leitenden Schicht (5, 6) mit einem Laserstrahl oder mittels photolithographischer Strukturierung der elektrisch leitenden Schicht (5, 6), unterteilt sind.
11. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die flächigen Bereiche (8) und/oder die Verbindungselemente (9) mittels auftragender Verfahren, insbesondere mittels Streich-, Sprüh-, Druck- oder Sputter-Verfahren, aufgetragen sind.
12. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die flächigen Bereiche (8) in Form von Streifen, Ringen, Ringsegmenten und/oder beliebigen Formen strukturiert sind.
13. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die flächigen Bereiche (8) vorzugsweise in einer gewählten Koordinatenrichtung zueinander ausgerichtet sind.
14. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die flächigen Bereiche (8) wenigstens teilweise innerhalb eines Bedienfelds (10) des Druckschaltelements (1) liegen.
15. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Schichten (5, 6) insgesamt wenigstens zwei Anschußstellen (11) zum Anlegen einer äußeren Spannung und/oder eines äußeren Stroms an wenigstens ein Widerstandsnetzwerk aufweisen.
16. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die abgestufte Spannung, der abgestufte Strom und/oder der abgestufte Widerstandswert des flächigen Bereichs (8), der durch die jeweils gegenüberliegende Schicht (5, 6) berührt und somit kontaktiert ist, über die Anschlußstellen (11) und/oder über wenigstens eine zusätzliche Anschlußstelle der Schichten (5, 6) meßbar ist.
17. Druckschaltelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Anschlußstellen (11 ) auf jeweils einer Schicht (5, 6) sind und wenigstens eine zusätzlich Anschlußstelle auf der jeweils gegenüberliegenden Schicht (5, 6) ist.
18. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Widerstandsnetzwerk auf der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) und/oder der Trägermaterialscheibe (3) lokalisiert ist.
19. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Widerstandsnetzwerk auf der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) und der Trägermaterialscheibe (3) lokalisiert und bei Druckbelastung der flexiblen Trägermaterialscheibe (2) durch die jeweils gegenüberliegende Schicht (5, 6) berührt und somit vollständig kontaktiert ist.
20. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Trägermaterialscheibe (2) eine Dünnglasscheibe ist.
21. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermaterialscheibe (3) eine Glasscheibe ist.
22. Druckschaltelement nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (5, 6) eine transparente, elektrisch leitende Schicht, insbesondere eine ITO-, Fe203- oder SnO2-Schicht ist.
23. Verwendung eines Druckschaltelements (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, zur Bedienung, Steuerung, Regelung und/oder Kontrolle von im wesentlichen elektrisch bedienbaren Vorrichtungen und/oder Geräten, insbesondere aus den Bereichen Haushalt, Haustechnik, Banken, Dienstleistung, E-Commerce, Multimedia, Unterhaltungselektronik, Telekommunikation, Medizin, Fitneß, Freizeit, Verkehr, Industrie, Wissenschaft und Meßtechnik.
24. Verwendung eines Druckschaltelements (1 ) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, in Verbindung mit einem Monitor, insbesondere einem Flachbildmonitor, zur Bedienung, Steuerung, Regelung und/oder Kontrolle von im wesentlichen elektrisch bedienbaren Vorrichtungen und/oder Geräten, insbesondere aus den Bereichen Haushalt, Haustechnik, Banken, Dienstleistung, E-Commerce, Multimedia, Unterhaltungselektronik, Telekommunikation, Medizin, Fitneß, Freizeit, Verkehr, Industrie, Wissenschaft und Meßtechnik.
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